Zukunftsfeld Elektromobilität - Roland Berger

Dr. Thomas Schlick, Guido Hertel, 

Bernhard Hagemann, Dr. Eric Maiser, Michael Kramer Studie 

Zukunftsfeld Elektromobilität 

Chancen und Herausforderungen für den deutschen Maschinen- 

und Anlagenbau

Dr. Thomas Schlick, Guido Hertel, 

Bernhard Hagemann, Dr. Eric Maiser, Michael Kramer Studie 

Zukunftsfeld Elektromobilität 

Chancen und Herausforderungen für den deutschen Maschinen- 

und Anlagenbau

2 | Studie 

Inhaltsverzeichnis 

1. Executive Summary 3 

2. Rolle der deutschen Ausrüster weltweit 6 

3. Auswirkungen der Elektromobilität auf den deutschen 

Maschinen- und Anlagenbau 8 

3.1. Grundlegende Veränderungen in der Automobilindustrie 8 

3.1.1. E-Mobility als Treiber der Veränderungen 8 

3.1.2. Verschiebung von Kompetenz/Produktionskapazität 

für Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs 10 

3.1.3. Veränderungsbedarf des Maschinen- und Anlagenbaus 14 

3.2. Case study Batterienproduktion 15 

3.2.1. Batteriezellen für E-Mobility – Zellstruktur und 

Hauptbestandteile 16 

3.2.2. Produktionstechnologien für Batteriezellen 18 

3.2.3. Marktübersicht je Maschine/Technologie, Hauptwettbewerber 20 

3.2.4. Einschätzung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller und 

Diskussion der wesentlichen Wettbewerbsvor- und -nachteile 22 

3.2.5. Übergreifende Bewertung der Technologie für den 

Maschinenbau-Standort Deutschland 25 

3.3. Case Study Elektromotorenproduktion 26 

3.3.1. Elektromotoren für E-Mobility – Struktur und Hauptbestandteile 27 

3.3.2. Produktionstechnologien für Elektromotoren 29 

3.3.3. Marktübersicht je Maschine/Technologie, Hauptwettbewerber 31 


Diskussion der wesentlichen Wettbewerbsvor- und -nachteile 31 

3.3.5. Übergreifende Bewertung der Technologie für den 

Maschinenbau-Standort Deutschland 32 

3.4. Zusammenfassung 33 

4. Ansatzpunkte zur Adressierung der Wachstumspotenziale 

im Bereich Elektromobilität 37 

5. Handlungsempfehlungen 39 

Autoren und Ansprechpartner 40

3 | Zukunftsfeld Elektromobilität – Chancen und Herausforderungen für den deutschen Maschinen- und Anlagenbau 

1. Executive Summary 

Einer der wichtigsten Trends in der Automobilindustrie in den nächsten 

Jahren auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität wird die Einführung 

von elektrischen Antrieben sein. Haupttreiber sind dabei vor allem die 

Ressourcenverknappung und die CO 2 -Reduktionsziele der verschiedenen 

Weltregionen, welche den Einsatz von alternativen Antrieben forcieren. 

Das Thema "E-Mobility" wurde in den vergangenen Jahren bereits in vielen 

Facetten beleuchtet, in der Regel aber nur aus der Perspektive von Automobilherstellern, 

Zulieferer und Stromversorger – Welche Fahrzeug- und 

Mobilitätskonzepte werden sich durchsetzen? Welche Komponenten 

und Kompetenzen sind in Zukunft notwendig? Wie lassen sich Kosten 

am schnellsten senken? Wie sieht das Geschäftsmodel der Zukunft aus? 

Im Bereich Produktionstechnik ergeben sich ebenfalls grundlegende 

Änderungen. Durch die Nutzung neuer Komponenten werden in Zukunft 

neue Technologien eingesetzt, die bisher kaum oder überhaupt nicht in 

der Automobilindustrie genutzt werden. Diese Entwicklung bedeutet eine 

große Herausforderung für deutsche Maschinenbauer, die in den heutigen 

"traditionellen" Produktionstechniken für die Automobilindustrie weltweit 

führend sind. Um ihre Führungsrolle in neu entstehenden Technologiesegmenten 

bei dem Technologiewechsel zur Elektromobilität nicht an 

Konkurrenten insbesondere aus Asien zu verlieren, müssen sie sich zusätzliche 

Kompetenzen zu eigen machen. Der Maschinen- und Anlagenbau 

kann darüberhinaus einen erheblichen Beitrag zum Erreichen der Kosten- 

und Qualitätsziele der Batterie- und Elektromotor-Produzenten beitragen. 

Die Optimierung der Produktionstechnologie für die Großserien-Batterieproduktion 

wird bei einem Anteil der Fertigungskosten von ca. 50% an 

den Herstell kosten der Batterie maßgeblich zum Erfolg der Elektro mobilität 

beitragen. 

Vor diesem Hintergrund haben sich der VDMA und Roland Berger Strategy 

Consultants entschieden, in einer gemeinsamen Studie die zukünftigen 

Herausforderungen und Chancen, die sich für den deutschen Maschinen- 

und Anlagenbau ergeben, zu untersuchen. Es wurden neben umfangreichen 

Recherchen auch ca. 50 Interviews mit Experten im Maschinenbau, bei 

Automobilherstellern und -zulieferern sowie der Wissenschaft geführt.

4 | Studie 

Als wichtigste Ergebnisse lassen sich festhalten, dass… 

> … sich für den deutschen Maschinenbau im Bereich Produktionstechnik 

für Elektromobilität in den nächsten Jahren erhebliches Marktpotenzial 

ergibt und bestehendes Geschäft mit Produktionsanlagen für Verbrennungsmotoren 

nicht abgelöst wird, da diese auch in Hybridfahrzeugen 

zum Einsatz kommen 

> … der Maschinenbau mit intelligenter Produktionstechnologie eine 

wesentliche Stellschraube zur dringend benötigten Kostenreduzierung 

von z.B. Batterien besitzt und damit auch als Enabler der Elektromobilität 

gelten kann 

> … die benötigten Kompetenzen für die einzelnen Prozessschritte sowohl 

für die Batterie- als auch Elektromotoren-Produktion bereits vorhanden 

sind und (teilweise in anderem Industriekontext, z.B. Photovoltaik, 

Halbleiter) seit langem erfolgreich weltweit vermarket werden 

> … in Europa ein Markt für Batterieproduktionsanlagen entstehen wird, 

was dem deutschen Maschinen- und Anlagenbau über Entwicklungspartnerschaften 

helfen wird, in diesem Geschäftsfeld Fuß zu fassen


> … sich mittelfristig der Markt für innovative, spezialisierte Lösungen 

öffnen wird, da in den nächsten Jahren nicht mit umfassender Standardisierung 

der Komponenten zu rechnen ist 

> … die Maschinen- und Anlagenbauer sich verstärkt in Kooperationen und 

Allianzen organisieren sollten, um Marktpotenziale durch Gesamtsysteme 

"aus einer Hand" zu erschließen

6 | Studie 

2. Rolle der deutschen Ausrüster weltweit 

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau setzt seit Jahrzehnten weltweit 

Standards in vielen Bereichen. Maschinenbauer aus Deutschland sind auf 

den globalen Märkten uneingeschränkt anerkannt und hoch angesehen. Sie 

gelten als besonders innovativ und verlässlich. Auch die Wirtschaftskrise in 

den Jahren 2008 und 2009 und deren Folgen haben die Unternehmen sehr 

gut bewältigt. Schnell haben sich die Umsätze wieder erholt und in 2010 

bereits fast das Niveau von 2007 erreicht. Der Auftragseingang lag im März 

2011 noch einmal um real 18% über dem Wert des Vorjahres, im gesamten 

1. Quartal 2011 sogar um 32% über dem Vorjahreszeitraum. Das Inlandsgeschäft 

stieg auf Quartalsbasis um 35%, während es bei der Auslandsnachfrage 

ein Plus von 31% im Vergleich zum Vorjahresniveau gab. Experten 

prognostizieren einen allmählichen Übergang zu einem niedrigeren, aber 

weniger volatilen Wachstum. Dieses bedeutet für die kommenden Jahre eine 

weitere, kontinuierliche Zunahme der Produktionsvolumina in Deutschland. 

Dabei profitieren die deutschen Unternehmen auch von der großen Nachfrage 

aus den aufstrebenden Schwellenländern, allen voran China. 

Die Automobilindustrie ist für den Maschinenbau schon heute die wich tigste 

direkte Abnehmerbranche. In 2010 wurden ca. 14 Mrd. EUR Umsatz 

durch den direkten Verkauf an Automobilhersteller und -zulieferer generiert. 

Insgesamt ist der Umsatz mit Produkten für den Zielmarkt Automobilindustrie 

weit größer, da viele Produkte in die vorgelagerte Wertschöpfungskette 

und damit zunächst in andere Industriezweige geliefert werden (z.B. in die


Chemische Industrie). Zusätzlich fertigen viele Automobilhersteller und 

-zulieferer in Eigenregie Maschinen- und Anlagen für ihre Produktionsprozesse, 

die in den Statistiken des Maschinenbaus nicht erfasst werden. 

Nur wenige Maschinen- und Anlagenbauer in Deutschland sind vollständig 

auf die Automobilbranche fokussiert, aber für viele Unternehmen repräsentiert 

sie bedeutende Umsatzanteile, die auch deutlich über den Umsatzanteil 

am gesamten Maschinenbau hinausgehen. 

Im Zuge der Einführung von Batterien und Elektromotoren sind z.B. neue 

Kompetenzen gefordert, die im deutschen Maschinen- und Anlagenbau 

bisher zum Teil nur in Automobilfernen Industrien genutzt wurden. Daraus 

ergeben sich attraktive Marktchancen für Firmen, die bisher die Automobilindustrie 

nicht als mögliche Kundengruppe betrachtet haben. Viele Technologien, 

die für die Produktion von Batterien und Elektromotoren essentiell 

sind (z.B. Beschichtungs- und Automatisierungstechnik), werden vom deutschen 

Maschinen- und Anlagenbau bereits seit Jahren erfolgreich eingesetzt. 

Die Anwendung dieses Potenzials durch Adaption auf die Anforderungen 

der Automobilindustrie kann interessante Marktchancen eröffnen. Gleichzeitig 

müssen die heute dominierenden Ausrüster strategische Überlegungen 

anstellen, wie sie ihr Geschäftsmodell, Produkt- und Technologieportfolio 

weiterentwickeln, wenn z.B. die Rolle der spanenden Metallverarbeitung 

(Drehen, Fräsen) in heutigen Kernproduktbereichen der Automobilindustrie 

zukünftig an Bedeutung verliert – insbesondere im Bereich Powertrain, 

wo in Zukunft Wertschöpfungsanteile der Batterie- oder Elektromotoren- 

Produktion hinzu kommen. Aber auch durch anderen Innovationen wie 

den zunehmenden Einsatz von neuen Werkstoffen im Leichtbau werden 

neue Wertschöpfungsanteile erzeugt. Daneben gibt es auch technologische 

Zusammenhänge, wie z.B. bei mobilen Maschinen. Dort werden z.T. auch 

Technologien aus der Fahrzeugtechnik eingesetzt, wie beispielsweise bei 

den Fahrantrieben. So profitieren z.B. auch elektrisch angetriebene Flurförderzeuge, 

zu denen etwa Gabelstapler zählen, von den Weiterentwicklungen 

für Elektrofahrzeuge. Die technologischen Veränderungen in der 

Automobilbranche sind daher für die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer 

von großer Bedeutung, insbesondere die Einführung elektrischer 

Antriebs-Varianten. 

Die Zusammenarbeit mit den deutschen Automobilherstellern ist auch eine 

Triebfeder für Innovationen im Maschinenbau, die nachgelagert anderen 

Branchen zu Gute kommen. Die deutschen Automobilhersteller profitieren 

ebenfalls erheblich von dem breiten Angebot an hochspezialisierten Anbietern 

von innovativer Technologie "vor der Haustür". Das Know-how dieser 

Spezialisten ist wertvoll für die Weiterentwicklung sowohl von Produkten 

als auch von Prozessen bei den Autobauern. Oft hat sich eine echte symbiotische 

Beziehung gebildet, die beiden Seiten Wettbewerbsvorteile verschafft. 

Wesentliche Produktivitätsfortschritte und Kostensenkungen wären ohne 

diese spezielle Verbindung nicht möglich.

8 | Studie 

3. Auswirkungen der Elektromobilität auf den 

deutschen Maschinen- und Anlagenbau 

3.1. Grundlegende Veränderungen in der Automobilindustrie 

3.1.1. E-Mobility als Treiber der Veränderungen 

Bis 2020 werden die Automärkte weltweit stark wachsen. Es ist davon 

auszugehen, dass die Zahl der verkauften Fahrzeuge von rund 72 Millionen 

Einheiten im Jahr 2010 auf weit über 100 Millionen Einheiten steigen wird. 

Besonders stark wird sich die Nachfrage in den BRIC-Ländern Brasilien, 

Russland, Indien und China entwickeln. Schon heute hat sich China zum 

wichtigsten globalen Einzelmarkt für die Autoindustrie entwickelt – und 

damit die USA abgelöst. 

Um dieses Wachstum nachhaltig zu gestalten und Ölressourcen zu schonen, 

fordern alle großen Weltregionen von der Automobilindustrie die deutliche 

Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und damit des CO 2 -Ausstoßes der Fahrzeuge. 

So hat z.B. die EU ein Gesetz erlassen, dass den durchschnittlichen 

CO 2 -Ausstoß der neu zugelassenen Flotte ausgehend von 180 Gramm 

je Kilometer (2006) bis 2015 auf 130 Gramm und bis 2020 auf maximal 

95 Gramm festlegt (siehe Abbildung 4).


Durch die Optimierung herkömmlicher Verbrennungsmotoren und 

sonstiger konventioneller Maßnahmen können die CO 2 -Emissionen um 

knapp ein Drittel gesenkt werden. Dies wird aber nicht ausreichen, um 

die Gesetzesvorgaben zu erreichen. Somit ist neben Fortschritten bei 

konventionellen Antrieben auch die konsequente Entwicklung alternativer 

Antriebe un umgänglich. Elektrische Antriebe (Batterie-elektrisch oder auch 

Brennstoffzellen-Fahrzeuge) sind dabei die maßgeblichen Strategien der 

Automobil industrie, um die Vorgaben zu erreichen (siehe Abbildung 5).

10 | Studie 

Bis zum Jahr 2025 wird sich der Anteil an ganz oder teilweise elektrifi - 

zier ten Fahrzeugen auf bis zu 50% der Neuzulassungen erhöhen. Dabei 

domi nieren nicht rein elektrische sondern Hybrid-Fahrzeuge (inkl. Range 

Extender) den Markt. Reine Elektrofahrzeuge werden auf absehbare Zeit 

auf Kurzstrecken und in Flotten erfolgreich sein (z.B. für die Anwendung 

im städtischen Raum, Lieferdienste), da die spezifischen Eigenschaften 

dieser Konzepte die breite Nutzung als Ersatz von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor 

auf der Langstrecke und im Dauerbetrieb nicht zulassen. Die 

Erhöhung der Batteriereichweite und die Senkung der Batteriekosten sind 

deshalb die wichtigsten Erfolgsfaktoren für die schnelle Verbreitung von 

elektrischen Antrieben und die Erhöhung der Kundenakzeptanz. Der Maschinenbau 

kann hierbei einen erheblichen Beitrag leisten, diese Ziele durch 

intelligente, kostenreduzierende Produktionstechnologien zu erreichen, da 

ca. 50% der Herstellkosten der Batterie von den Fertigungskosten abhängen. 

3.1.2. Verschiebung von Kompetenz/Produktionskapazität für Komponenten 

des elektrischen Antriebsstrangs 

Mit der zunehmenden Verbreitung von elektrischen Antriebskomponenten 

werden neue Kompetenzen für Produktionstechnologien und -kapazitäten 

für elektrische Komponenten gefordert. Heute ist der Verbrennungsmotor 

eine der originären Kompetenzen der Automobilhersteller und fester 

Bestandteil der Markenidentität.


Zwar gibt es vereinzelt Kooperationen zwischen Automobilherstellern bei 

der Entwicklung und Produktion, aber Zulieferer entwickeln oder produzieren 

in der Regel Komponenten und keine kompletten Verbrennungsmotoren 

(abgesehen von einigen Nischenanbietern im Bereich Nutzfahrzeuge). 

Durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs werden diese harten Grenzen 

zwischen Automobilherstellern und Zulieferern in der Wertschöpfungskette 

verändert. Die Automobilindustrie hatte zu Beginn der Entwicklung von 

elektrischen Antriebssträngen weder den technologischen Erfahrungshintergrund 

noch die Produktionskapazitäten, um kurzfristig Elektromotoren oder 

Batterien für automobile Anwendungen zu produzieren. Dies ist die Chance 

für etablierte und neue Spieler, in der automobilen Wertschöpfungskette Fuß 

zu fassen und neue Geschäftsfelder zu erschließen. 

Batterien und Elektromotoren sind die zentralen Komponenten des elektrischen 

Antriebsstrangs. Für die Automobilhersteller stellt sich die Frage, 

inwieweit sie sich selbst in die Entwicklung und Herstellung der elektrischen 

Komponenten einbringen. Die Automobilhersteller haben unterschiedliche 

Strategien zur Kompetenzentwicklung und Produktionsaufbau 

entwickelt (siehe Abbildung 7). Es zeigt sich kein einheitlich strategisches 

Bild. Einige Hersteller werden die Kompetenz für elektrische Antriebe in 

der Entwicklung aufbauen und eigene Produktionskapazitäten etablieren. 

Andere kaufen sämtliche Komponenten von Zulieferern und beschränken 

sich auf die Systemintegration. Eine große Rolle spielt dabei die kurz- und 

mittelfristige Volumenerwartung. In Bereichen, in denen in relativ kurzem 

Zeitraum ausreichende Stückzahlen zu erwarten sind, kann in-house Entwicklung/Produktion 

wirtschaftlich sein, für Nischenbereiche ist der Zukauf 

von Komponenten sinnvoller. Abbildung 7 fasst die Strategien verschiedener 

Automobilhersteller bei Batterien und Elektromotoren zusammen.

12 | Studie 

Daimler produziert z.B. Batterien über ein JV mit Evonik, produziert Elektromotoren 

für Hybridfahrzeuge im eigenen Werk in Berlin (hohe Volumen 

erwartet) und bezieht Elektromotoren für reine Elektrofahrzeuge über ein 

JV mit Bosch (geringe Volumen erwartet, Verkauf an Dritte in Diskussion). 

Volkswagen dagegen plant E-Motoren komplett im Werk in Kassel zu produzieren, 

Batteriezellen sollen von Zulieferern bezogen werden. Ford setzt 

bei allen Gruppen ausschließlich auf Zulieferer. General Motors investiert – 

begünstigt durch die Subventionspolitik der US-Regierung – insgesamt 

ca. 165 Mio. EUR in den Aufbau einer Elektromotoren-Fertigung an drei 

Standorten. Das verdeutlicht die Strategie einiger Automobilhersteller, 

ihren Anteil an der zukünftigen automobilen Wertschöpfung zu behalten. 

Angesichts dieser Veränderung der Wertschöpfungskette stellt sich die Frage 

nach der zukünftigen Positionierung für die Maschinen- und Anlagenbauer: 

Wer ist in Zukunft Kunde, ein Automobilhersteller oder -zulieferer? Die 

Automobilhersteller werden langfristig "in-house" Kompetenzen für die Entwicklung 

der wichtigsten Komponenten (vor allem Batterien und Elektromotoren) 

des elektrischen Antriebsstrangs aufbauen, um ihre Position in der 

Produktdefinition und der Wertschöpfungskette nicht zu gefährden. Durch 

die vermehrte Einbindung von Zulieferern in die Entwicklung und Produktion 

von kompletten Teilen des Antriebsstrangs wird sich die Diversität der 

Abnehmer aus Sicht des Maschinen- und Anlagebaus erhöhen. Die Maschinen- 

und Anlagenbauer müssen sich darauf einstellen, dass es in Zukunft bei 

der Antriebsstrang-Entwicklung und -produktion etablierte Kunden sowohl 

auf Seiten der Automobilhersteller als auch auf Seiten der Automobilzulieferer 

sowie neue Marktteilnehmer z.B. bei der Batteriezelle und dem Elektromotor 

geben wird. 

Auch die regionale Verteilung der Produktion von Komponenten für den 

elektrischen Antriebsstrang ist für die Maschinen- und Anlagenbauer von 

großer Bedeutung. Trotz der aktuell starken Konzentration der Fertigungskapazitäten 

– insbesondere für Batteriezellen – in Asien, wird sich langfristig 

die Produktion im Raum der jeweiligen Fahrzeugmärkten ansiedeln, also 

auch in Europa und den USA. Momentan werden Komponenten für elektrische 

Antriebe überwiegend in Asien produziert, denn dort konzentriert 

sich bisher die Nachfrage. Mehrere Faktoren werden dazu führen, dass sich 

die Wertschöpfungskette neu gestalten und sich die Produktion langfristig 

weltweit regional verteilen wird (siehe Abbildung 8).


Dazu gehören zum Beispiel Qualitäts-/Technologieunterschiede bei den 

Komponenten, die in den jeweiligen Märkten eingesetzt werden. Die Lohnkosten 

spielen in der Gesamtkostenbetrachtung sowohl bei Batterien als 

auch E-Motoren nur eine geringe Rolle. Der Aufbau von Produktionskapazitäten 

in Niedriglohnländern hat deshalb nur geringe Vorteile. Durch eine 

intelligente Produktionsstruktur nah an den Fahrzeugwerken können Kosten 

für Logistik und Zoll reduziert werden. Auch Sicherheitsbestimmungen für 

den Transport von Lithium-Ionen Batterien sind relevant für die Standortwahl 

(Klassifizierung als Gefahrgut auf Grund leichter Entzündlichkeit/ 

Explosionsgefahr). Insbesondere bei Batterien spielt die Finanzierung des 

Umlaufvermögens ebenfalls eine Rolle. Da die Batterien auf absehbare Zeit 

eine der wertvollsten Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs bleiben 

werden, würde ihr mehrwöchiger Transport per Schiff von Asien z.B. nach 

Europa in erheblichem Umfang Kapital binden. Sowohl für Batterieproduzenten 

als auch für Automobilhersteller kann dieses Investment durch 

Produktion nah an den Fahrzeugwerken vermieden werden. 

Für Maschinen- und Anlagenbauer ergeben sich aus diesen Entwicklungen 

Herausforderungen, auf die sie reagieren müssen: Zum einen verändert 

sich die Kundenstruktur, zum anderen verändert sich die Bedeutung der 

regionalen Märkte. In Zukunft wird Bedarf für Maschinen und Anlagen 

zur Produktion von Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs in allen 

Weltregionen entstehen. Maschinenbauer, die in diesem Umfeld erfolgreich 

sein möchten, müssen in der Lage sein, global Kunden zu betreuen.

14 | Studie 

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat in der Vergangenheit eindrucksvoll 

bewiesen, dass er diese Anforderungen erfüllen kann. Mit einer 

Exportquote von über 70% sind deutsche Anbieter seit langem auch international 

bei Service und Produktbetreuung erfolgreich tätig. Die einzelnen 

Unternehmen, die Maschinen z.B. zur Batterieproduktion in die weltweiten 

Märkte liefern möchten, müssen zukünftig sicherstellen, dass sie diesen 

Ansprüchen ebenfalls gerecht werden. 

3.1.3. Veränderungsbedarf des Maschinen- und Anlagenbaus 

Elektrische Antriebe erfordern für ihre neuen Komponenten auch neue 

Produktionstechnologien, die bisher im Automobilbereich keine oder nur 

geringe Anwendung gefunden haben, etwa wenn es um die Beschichtungen 

für Batterieelektroden geht. Auch die Gewichtungen von Technologien in 

der Produktion verschieben sich. Während in der Automobilindustrie besonders 

bei der Antriebsstrang-Produktion vor allem Metallverarbeitung relevant 

war (umformend oder spanend), werden in Zukunft vor allem bei der 

Batterieproduktion andere Technologien eingesetzt werden (z.B. Mischen, 

Beschichten). Viele Ausrüster müssen ihr bestehendes Technologieportfolio 

hinsichtlich dieser Änderungen anpassen, um in den neuen Märkten erfolgreich 

zu agieren. 

Diese Veränderungen bedeuten auch, dass die Maschinen- und Anlagenbauer, 

die bisher eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie gespielt 

haben, in Zukunft nicht automatisch im gleichen Umfang von der Entwicklung 

profitieren und den Markt besetzen werden. Es bilden sich vielmehr 

durch die neuen technologischen Anforderungen auch neue Nischen für 

neue Anbieter. Firmen aus anderen Industriebereichen mit nun auch für den 

Automobilbereich relevanter Technologie können die Gelegenheit nutzen, 

neue Geschäftsfelder zu erschließen. Deutsche Maschinen- und Anlagenbauer 

haben durch innovative Entwicklungen in der Vergangenheit vielfach 

neue Branchen und Absatzmärkte erschlossen (z.B. in der Photovoltaik- 

Industrie). Diese Stärke beim Reagieren auf Veränderungen muss auch im 

Feld "Elektromobilität" zum Einsatz gebracht werden. 

Die folgenden Case Studies beleuchten die technologischen und unternehmerischen 

Herausforderungen bei Produktionsanlagen für Batteriezellen und 

Elektromotoren, da in diesen beiden Bereichen die größten technologischen 

Veränderungen und zukünftigen Marktpotenziale zu erwarten sind. Der 

Haupt fokus liegt dabei auf dem Herausarbeiten der Kernprozessschritte in 

der Produktion und den aktuellen Wettbewerbsanforderungen mit Auswirkung 

auf den Maschinen- und Anlagenbau.


3.2. Case study Batterienproduktion 

Die Batterie ist das zentrale Element des elektrischen Antriebsstrangs. 

Mit der Einführung von elektrischen Antrieben wird sich der Bedarf für 

Batteriezellen in den nächsten Jahren kontinuierlich erhöhen. Im Jahr 2020 

wird sich der Bedarf für Batteriekapazität nur für Voll-Hybride, PHEVs und 

EVs bereits auf ca. 130 Mio. kWh belaufen (siehe Abb. 9). Entsprechend 

groß wird auch der Bedarf für Produktionsanlagen sein. Um diese Produktionskapazität 

bereitzustellen, müssen langfristig mehrere Milliarden pro 

Jahr in Fertigungsanlagen investiert werden.

16 | Studie 

3.2.1. Batteriezellen für E-Mobility – Zellstruktur und Hauptbestandteile 

Grundsätzlich bestehen Batterien für elektrische Antriebe aus drei Komponenten: 

den Batteriezellen, dem Batteriemanagementsystem und dem 

Gehäuse mit Kühlsystem (siehe Abbildung 10). Die Kühlung dient dazu, die 

Batterie innerhalb eines idealen Temperaturbandes zu halten, das optimale 

Leistungsabgabe und Lebensdauer garantiert. Das Batteriemanagementsystem 

überwacht die Be- und Entladung der Batterie und der einzelnen Zellen 

und dient als Schnittestelle zur Integration der Batterie in das gesamte elek - 

trische/elektronische System des Fahrzeugs. Die Batteriezellen wiederum 

speichern die elektrische Energie, die das Fahrzeug antreiben soll. Im Rahmen 

dieser Case Study konzentrieren wir uns auf den Fertigungsprozess 

für Batteriezellen, da diese mit Abstand die wichtigste Rolle in Bezug auf 

die Ziele Kostenreduktion und Reichweitenvergrößerung spielen. 

Für die Erreichung der Kosten- und Qualitätsziele der Automobilindustrie 

für Batterien ist die Verbesserung der eingesetzten Fertigungstechnologien 

von entscheidender Bedeutung. Wie in Abbildung 11 dargestellt, ist die Zellfertigung 

verantwortlich für fast 50% der Batteriekosten. Entsprechend groß 

ist der Hebel, um durch verbesserte Produktionstechnologien Kostensenkungen 

zu erreichen – vor allem durch höhere Produktivität und Senkung der 

Ausschuss-Raten. Hier bietet sich ein deutlich größerer Hebel zur Kostensenkung 

als etwa durch das Einsparen von z.B. einigen Gramm der eingesetzten 

Rohmaterialien durch veränderte Zellchemie. Dabei müssen gleichzeitig 

höchste Qualitätsanforderungen eingehalten werden, um Lebensdauer 

und Leistungsfähigkeit der Batterien nicht zu beeinträchtigen.


In der Vergangenheit haben z.B. Halbleiter, Flachbildschirme und Photovol 

taik gezeigt, welchen großen Einfluss die Weiterentwicklung der Produktionstechnik 

beim Erreichen signifikanter Kostendegressionen (siehe 

Abbildung 12) durch Großserien-Fertigung besitzt. In der Halbleiterindustrie 

wird diese Kostendegression auch "Moore'sches Gesetz" genannt. Die Erfahrungen 

aus diesen Industrien haben gezeigt, dass eine Verdoppelung der 

Produktion zu einer Kostenreduktion von mehr als 20% führt (Lernkurven- 

Effekt). Wichtig waren dabei unterschiedlichste Teile der Produktionskette, 

von der Glas- und Wafer-Fertigung, der Beschichtungstechnik, Öfen, Vakuumtechnik 

über das Handling, Automatisierung und Lasertechnik bis hin 

zum Laminieren der Substrate und Löten von Bauteilen. Das erscheint auch 

für die Batteriefertigung möglich, denn die verwendeten Prozesse sind vergleichbar 

– mehr noch, mit den bereits beschriebenen Lernkurven könnte 

im Mittel eine schnellere Entwicklung stattfinden. 

Durch Optimierung der Produktionstechnologien für die Großserien- 

Fertigung wird der Maschinenbau zum zentralen Erfolgsfaktor von 

leistungsfähigeren und kostengünstigeren Produkten. Wichtige Faktoren 

sind dabei geringerer Material- und Energieeinsatz, höhere Wirkungsgrade 

und optimierte Fertigungsprozesse (erhöhter Automatisierungsgrad, Schnittstellenstandardisierung, 

etc.). Um diese Effekte zu realisieren, sollten sich 

die Batterieproduzenten gezielt das Know-how des Maschinen- und Anlagenbaus 

zu Nutze machen.

18 | Studie 

Ähnlich ist der Einfluss der Fertigungstechnologien bei den Qualitätsanforderungen 

für Batteriezellen. Eine Batterie besteht aus zusammengeschalteten 

Zellen. Beim Be- und Entladen sollten alle Zellen idealerweise gleichmäßig 

ihren Ladungszustand verändern. Falls eine Batteriezelle aus Qualitätsgründen 

diesen idealen Zustand verlässt, wird sie sich zukünftig bei jedem 

Be- und Entladevorgang weiter vom Idealzustand entfernen. Dadurch wird 

sowohl die Leistung/ Lebensdauer dieser Zelle als auch die Performance 

der gesamten Batterie negativ beeinflusst. Um dies zu vermeiden, muss der 

Fertigungsprozess höchste Reproduzierbarkeit identischer Zellen garantieren. 

Technologische Fortschritte in den Fertigungstechnologien sind dazu 

unerlässlich. 

3.2.2. Produktionstechnologien für Batteriezellen 

Die Produktionstechnik zur Batteriezellen-Fertigung hat sich in den letzten 

Jahren deutlich weiterentwickelt. Die ersten Maschinen- und Anlagen waren 

ausgerichtet auf die Fertigung von Kleinserien im Rahmen von Versuchsreihen 

und kleineren Fahrzeugprojekten. Mittlerweile liegt der Fokus auf 

der Großserien-Fertigung und die Anforderungen an die Produktionstechnik 

sind entsprechend andere. Die Steigerung der Produktivität sowie die Beibehaltung 

eines gleichbleibenden Qualitätsniveaus sind dabei die wichtigsten 

Anforderungen.


Die Batteriezellen-Fertigung lässt sich grundsätzlich in acht Produktionsschritte 

unterteilen, vom Mischen der Rohmaterialien bis zum Formieren 

der fertigen Zellen (siehe Abbildung 13). Die Kernprozesse sind dabei in 

erster Linie Mischen und Beschichten. Diese beiden Prozesse besitzen den 

höchsten Einfluss auf die Qualität und Leistungsfähigkeit der fertigen Zelle. 

Beim Mischen bestehen die größten Herausforderungen heute in der Sicherstellung 

gleichbleibender Qualität und in der Erhöhung der Produktivität. 

Um die maximale Leistungsfähigkeit von Batteriezellen aus verschiedenen 

Produktions-Batches zu erreichen, muss das Rohmaterial für die Elektroden 

eine konstante Zusammensetzung haben. Kleine Abweichungen im Material - 

mix können große Qualitätsprobleme erzeugen. Um die Produktivität des 

Misch-Prozesses zu steigern, muss gleichzeitig die Geschwindigkeit erhöht 

werden. Aktuell werden die Materialien in einem Batch-Verfahren gemischt, 

das mehrere Stunden in Anspruch nimmt. Für eine funktionierende Großserien-Fertigung 

müssen so mehr Anlagen vorgehalten werden, was den 

Gesamtanlageninvest deutlich erhöht.

20 | Studie 

Beim Beschichten sind die Anforderungen ähnlich hoch. Es geht ebenfalls 

darum, die Reproduzierbarkeit von Zellen in engen Toleranzen zu garantieren. 

Gleichzeitig muss der Durchsatz der Anlagen deutlich erhöht werden. 

Es gibt bereits Ansätze zur doppelseitigen Beschichtung, um in einem 

Durchlauf größere Flächen zu bearbeiten. Die Durchlaufgeschwindigkeit 

der Beschichtungsmaschinen soll ebenfalls erhöht werden, allerdings stößt 

man hier auf physikalische Grenzen. Die Fließgeschwindigkeit des Slurrys 

(der chemischen Verbindungen, die auf die Elektroden-Folien aufgetragen 

werden) ist relativ gering, was die mögliche Geschwindigkeit des Auftragens 

nach oben begrenzt. Neuartige Beschichtungsverfahren könnten hier deutliche 

Produktivitätssteigerungen ermöglichen. Die Abkoppelung des Beschichtungsprozesses 

von Lösungsmitteln ist eine weitere Herausforderung. 

Heute wird dem Slurry Lösungsmittel beigemischt, um die richtige Viskosität 

zu garantieren. Das verursacht allerdings hohe Kosten insbesondere in der 

Lösungsmittelrückgewinnung, die man durch Lösungsmittel-freie Prozesse 

verringern könnte. 

Auch bei den weiteren Prozessen steht i.d.R. die Sicherstellung gleichbleibender 

Qualität im Vordergrund und steht oft in Konkurrenz zum Heben 

direkter Kostensenkungspotenziale. So muss z.B. beim Schneiden ein Weg 

gefunden werden, die Abnutzung der momentan verwendeten Schneideblätter 

zu verringern. Durch stumpfe Schneiden entstehen Grate an der 

Außenseite der Elektroden, die die Leistungsfähigkeit der Batterie langfristig 

beeinflussen können. Durch neuartige Produktionstechniken (z.B. 

Laser-Schneiden), könnten hier Qualitätssprünge ermöglicht werden. Beim 

Formieren wiederum liegt der Fokus in erster Linie auf der Reduktion der 

Lagerzeiten. Aktuell müssen die fertigen Batteriezellen bis zu 24 Stunden 

lang formiert werden. Angesichts einer Tagesproduktion von zig Tausend 

Zellen ist der Aufwand (in erster Linie das Investment in Hochregallager) 

erheblich. Durch eine Reduktion der Lagerzeit durch verbesserte Formierungsprozesse 

und -anlagen auf ca. 10 Stunden könnten die Investments in 

die Batterie-Fertigung signifikant reduziert werden. Die Weiterentwicklung 

der Produktionstechniken durch die Maschinen- und Anlagenbauer kann 

hier einen entscheidenden Beitrag leisten, die Qualitätsziele der Automobilindustrie 

zu erreichen und durch Senkung von Ausschussraten auch Produktivitätsgewinne 

zu erzielen. 

3.2.3. Marktübersicht je Maschine/Technologie, Hauptwettbewerber 

Für die in Abbildung 13 dargestellte Anlage mit einer Kapazität von 

ca. 100.000 EV-Äquivalenten (20 kWh Batterie-Kapazität) müssten heute 

ca. 200 Mio. EUR investiert werden. Die kostenintensivsten Prozesse sind 

das Beschichten und Formieren mit jeweils ca. 45 Mio. EUR.


Im Vergleich zu den Kosten von Produktionsanlagen für Halbleiter oder 

Flachdisplays, die mehrere Mrd. EUR betragen, sind Fertigungsanlagen für 

Batteriezellen damit relativ kostengünstig. Allerdings müssen zur Produktion 

großer Stückzahlen eine Reihe von Produktionslinien parallel betrieben 

werden, was den Maschinenbedarf deutlich erhöht. Die kurzen Innovationszyklen 

einer solch jungen Fertigungs-Industrie erhöhen den Bedarf an zuverlässigen, 

leistungsstarken Fertigungskapazitäten. Das wird den Markt für 

Batterie-Produktionslösungen insgesamt erhöhen und damit den Raum für 

Maschinenbauer in diesem Sektor erweitern. 

Der Markt für Maschinen- und Anlagen zur Batteriezellen-Produktion wird 

heute von asiatischen Herstellern dominiert (siehe Abbildung 14). In allen 

Kernprozessen existieren in der Regel einen Reihe von Anbietern aus Japan, 

die auch von Kundenseite als wichtigste Anbieter am Markt wahrgenommen 

werden. Zusätzlich haben sich in den letzten Jahren Unternehmen aus 

den USA, Korea und mittlerweile auch China in diesem Markt etabliert. 

Deutsche Unternehmen sind über die gesamte Prozesskette hinweg derzeit 

noch relativ schwach vertreten. Für die einzelnen Prozessschritte (z.B. 

Beschichten), existieren in Deutschland jedoch einzelne Anbieter, die auch 

technologisch konkurrenzfähig sind. Fast kein Unternehmen bietet bis dato 

ein Gesamtsystem zur Batterieproduktion an, das eigene und Unternehmensfremde 

Anlagen vereint. Die großen japanischen Anbieter hingegen 

versuchen, durch eigene Entwicklung oder Kooperation mit anderen Anbietern, 

möglichst große Teile der Prozesskette aus einer Hand anzubieten. 

In Deutschland wird diese Aufgabe von Systemintegratoren übernommen, 

die die Maschinen verschiedener Anbieter zur vom Kunden gewünschten 

Produktionsanlage kombinieren. Auf Kundenseite sind deutsche Anbieter 

ebenfalls wenig etabliert und werden nur bedingt wahrgenommen. Die 

Gründe hierfür liegen weniger in technologischen Schwächen als in 

mangelnder Bekanntheit und dem – für viele Anbieter – erst relativ 

kurz zurückliegenden Markteintritt. 

In der Flachdisplay-Fertigung war die Ausgangsposition deutscher Maschinenbauer 

in den 1990er Jahren ganz ähnlich. Bei der Photovoltaik erkannten 

die Maschinenbauer jedoch frühzeitig, dass das Angebot von schlüsselfertigen 

Fabriken gerade in der Aufbauphase einer Industrie ein wesentlicher 

Wettbewerbsfaktor ist. Der Maschinenbau ist hier mit Großkunden gewachsen. 

Bei der Batteriefertigung kann dieser Sprung ebenfalls gelingen. 

Der zu erwartende Bedarf an innovativen Produktionslösungen allein wird 

deutschen Maschinenbauern den Ausbau dieses Geschäftes erleichtern, 

wenn die richtigen Weichenstellungen getroffen werden und Erfahrungen 

aus anderen Industrien wie der Elektronik-, Flachdisplay- und Photovoltaik- 

Fertigung genutzt werden.

22 | Studie 

Die Fertigungstechniken von Batterien, Elektronik, Flachdisplays und 

Photovoltaik beginnen allesamt bei der chemischen Prozessierung (z.B. Elektrodenmaterialien, 

Reinstsilizium oder Glas), beschichten große Flächen mit 

hoher Präzision (Drucktechnik, PVD, CVD), brauchen einen hohen Automatisierungsgrad, 

setzen Kunststoffe ein (Separatoren, Laminate, Verkapselung), 

finden in Reinräumen statt und benötigen ähnliche Größenordnungen 

von Investitionen (100 Mio. EUR bis 10 Mrd. EUR). Lohnkosten spielen 

eine untergeordnete Rolle. Deutsche Maschinenbauer sind in diesen In- 

dustrien starke, international konkurrenzfähige Anbieter und vielfach Technologieführer 

für die gefragten Prozesse, trotz großer Konkurrenz aus Asien 

und den USA. Davon kann die Batteriefertigung massiv profitieren. 


Diskussion der wesentlichen Wettbewerbsvor- und -nachteile 

Die Erfahrung deutscher Maschinen- und Anlagenbauer mit Batteriefertigungs-Prozessen 

ist heute aus mehreren Gründen relativ gering. Ein wichtiger 

Faktor ist die jahrelange Vernachlässigung der Batterieentwicklung, der 

zugrundeliegenden Elektrochemie und der Batterieproduktion in Deutschland. 

In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Industrie in Deutschland 

weitgehend aus diesem Gebiet zurückgezogen und den Markt überwiegend 

Anbietern aus Asien überlassen.


Das hatte auch Auswirkungen auf den Maschinenbau. Ohne lokale Produktentwicklung 

und Fertigung konnte sich der Maschinenbau auf diesem Gebiet 

nicht weiterentwickeln und hat sich auf andere Märkte konzentriert. 

Der Entwicklungssprung zur Li-Ionen-Batterie konnte deshalb vom Maschinenbau 

nicht in der Breite mit-vollzogen werden. 

Heute wird die Produktionstechnik für Li-Ionen-Batterien überwiegend 

von Anbietern aus Asien dominiert. Sie profitieren von der jahrelangen Er - 

fahrung, die sie bei der Produktion von Li-Ionen-Batterien für "Consumer 

Goods" wie Laptops und Mp3-Player gesammelt haben. Aus diesem Geschäftsfeld 

heraus sind sie mit den grundlegenden Anforderungen der 

Batterieproduktion bestens vertraut und konnten sie bei neuen Anlagen 

für Automobil-Batterien zur Anwendung bringen. Die Erfahrung aus der 

Produktion von "Consumer Batteries" ist aber für automobile Batterien nur 

begrenzt relevant. Sowohl die Anforderungen in Bezug auf Qualität und 

Lebensdauer (deutliche Reduktion der Fehlerhäufigkeit) der Batterien als 

auch die Produktionsprozesse an sich (z.B. durch deutlich größere Elektroden) 

unterscheiden sich von denen für "Consumer Batteries". 

Erheblich ist die Vorreiterrolle der asiatischen Automobilhersteller (z.B. 

Toyota, BYD) beim Aufbau von Produktionskapazitäten für Batterien, die 

den asiatischen Maschinenbauern Gelegenheit gegeben hat, frühzeitig 

Praxiserfahrung im Automobilbereich zu sammeln und ihre Anlagen weiterzuentwickeln. 

Zusätzlich sind viele Maschinenbauer in Japan über "keiretsu" 

mit Automobilherstellern finanziell verbunden, was ihnen den Zugang zur 

Produktentwicklung und den entsprechenden Auftragsvolumen erheblich 

erleichtert. 

Deutsche Maschinen- und Anlagenbauer haben die Batterieproduktion in 

den letzten Jahren wieder als relevantes Geschäftsfeld für sich entdeckt, 

auch getrieben durch die Diskussion über Elektromobilität. Einige Unternehmen 

aus technologisch verwandten Bereichen (z.B. Beschichtung, Verpackung, 

Elektronik) haben begonnen, sich im Umfeld der Batterieproduktion 

attraktive Nischen zu suchen. Mittlerweile können alle Produktionsschritte 

von deutschen Herstellern abgebildet werden. Allerdings ist für den überwiegenden 

Teil der Anbieter die Batterieproduktion ein Randgeschäft, das 

bisher nur einen kleinen Teil dem Umsatzes generiert. Dementsprechend ist 

der Aufwand, der für die Weiterentwicklung der Anlagen und Technologien 

getrieben werden kann, verhältnismäßig gering. In Kombination mit der 

bisher kaum vorhandenen lokalen Fertigung von Batteriezellen in Deutschland/Europa 

haben die Maschinenbauer Schwierigkeiten, im relevanten 

Umfang Erfahrung aufzubauen, die den Wettbewerb mit Anbietern aus 

Asien ermöglicht.

24 | Studie 

Für einige Anbieter von Produktionstechnik für Batterien besteht zusätzlich 

die Problematik, dass sie bisher kaum mit der Automobilindustrie in 

Kontakt waren. Kernprozesse wie das Mischen der Rohmaterialien oder die 

Beschichtung der Elektroden wurden in der Automobilindustrie bisher nicht 

eingesetzt. Die entsprechenden Anbieter sind kaum bei potenziellen Kunden 

bekannt und besitzen nur wenig Know-how in Bezug auf die Prozesse und 

Anforderungen der Automobilindustrie (z.B. Qualitätsanforderungen, Verhandlungsabläufe, 

Servicestandards). Im Vergleich zu japanischen Firmen, 

die teilweise über "keiretsu" mit der einheimischen Automobilindustrie 

verwoben sind, sind deutsche Hersteller damit deutlich benachteiligt. Die 

in Deutschland etablierten Netzwerke der industriellen Gemeinschaftsforschung 

können helfen, durch branchenübergreifende Bearbeitung von 

Themen zumindest einen Teil dieser Nachteile zu kompensieren (siehe 

Abbildung 15). 

Die Ausgangslage ist damit für deutsche Maschinenbauer im Bereich 

Batteriefertigung schwierig: Starker Wettbewerb aus Japan, teilweise wenig 

Nähe zur Abnehmerindustrie, sich ständig weiterentwickelnde Produkte 

und hohe Kosten für Forschung und Entwicklung. Dennoch können sich 

deutsche Unternehmen einen wichtigen Wachstumsmarkt erschließen, 

wenn sie ihre Stärken anwenden und ausbauen. Zum Einen können sie sich 

ihre Erfahrung aus der Anwendung der Produktionstechnologien in anderen 

Industrien zu Nutze machen. Zum Anderen sind in den nächsten Jahren bei 

Li-Ionen-Batterien weitere Entwicklungsschritte zu erwarten, die auch im 

Bereich Produktionstechnik für Umbrüche sorgen und innovativen Unternehmen 

neue Chancen eröffnen werden.


Die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer haben in der Vergangenheit 

(z.B. in der Photovoltaik-Branche) bereits bewiesen, dass sie sich in einem 

ähnlich herausfordernden Umfeld erfolgreich etablieren können. Die erfolgreichen 

Netzwerke zur vorwettbewerblichen Zusammenarbeit mit der 

Automobilindustrie wie z.B. E-MOTIVE im VDMA ermöglichen auch den 

kleineren Unternehmen aus dem Maschinenbau, die neuen Technologien 

mit der Automobilindustrie zu diskutieren und gemeinsam mit geringem 

Risiko zu erforschen. 

3.2.5. Übergreifende Bewertung der Technologie für den Maschinenbau 

Standort Deutschland 

Der deutsche Maschinenbau ist – wie zu Anfang beschrieben – im Bereich 

Automobilindustrie traditionell stark. Gerade aus diesem Grund wäre eine 

gute Positionierung bei Produktionstechnik zur Batteriezellen-Fertigung sehr 

wichtig. Da sich Batterien zu einer der wichtigsten Komponenten für die Zukunft 

des Automobilbaus entwickeln werden, sollten deutsche Maschinen- 

bauer sich in diesem Gebiet ebenfalls stark positionieren, um sich den 

Zugang zu einem technologisch langfristig bedeutenden Geschäftsfeld zu 

sichern. Auch die deutsche Automobilindustrie wird ein Interesse daran 

haben, eine lokale Zulieferer-Basis für Maschinen- und Anlagenbauer aufzubauen, 

um den Abfluss von Know-how zu verhindern. Schließlich möchte 

ein europäischer Automobilhersteller oder -zulieferer, der eine neuartige 

Batterietechnik entwickelt, dieses Wissen nur ungern mit dem asiatischen 

Maschinenbauer teilen, der über ein "keiretsu" mit wichtigen Konkurrenten 

verbunden ist. Die enge Zusammenarbeit der deutschen Automobilindustrie 

mit lokalen Maschinen- und Anlagenbauern kann helfen, diese Konflikte zu 

vermeiden. 

Mittel- bis langfristig wird sich mit den Maschinen und Anlagen zur Produktion 

von Batterien für elektrische Antriebe ein sehr interessantes Geschäftsfeld 

für die deutschen Anbieter entwickeln. Angesichts der notwendigen 

Investitionsvolumen (ca. 200 Mio. EUR für eine Anlage zur Produktion von 

100.000 EV-Batterien) und des zukünftigen Marktwachstums für Batterien 

ist zu erwarten, dass der Markt für entsprechende Maschinen in den nächsten 

Jahren auf mehrere Milliarden anwachsen wird. Die kurzen Innovationszyklen 

sowohl bei Produktionsanlagen als auch bei den zu produzierenden 

Batteriezellen werden zusätzlich für erheblichen Maschinenbedarf sorgen. 

Da die Batteriekosten momentan eine der größten Hürden bei der Einführung 

von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb sind, haben die Batterieproduzenten 

großes Interesse daran, ihren Maschinenpark schnellstmöglich 

umzurüsten, sobald neue effiziente Produktionstechnologien mit Kostensenkungspotenzial 

verfügbar sind.

26 | Studie 

Ein Hinderungsgrund für die rasche Erneuerung der Anlagen und damit die 

kontinuierliche Evolution der Produktionstechnologie können die langen 

Abschreibungsdauern der Produktionsanlagen sein. Angesichts der hohen 

Anfangsinvestments ist eine Erneuerung des Maschinenparks vor der vollständigen 

Abschreibung aus Sicht der Betreiber wenig sinnvoll. Das könnte 

wiederum sowohl die Entwicklung der Batterie technik als auch die Optimierung 

der Produktionstechnologien verlang samen. Eine degressive Abschreibung 

wäre daher ein wichtiges Signal an potenzielle Investoren. Beim 

Investitionskalkül der Unternehmer schlägt sich dies unmittelbar nieder. 

Denn sie erhöht die Investitionsrendite und entspannt die Liquiditätssituation 

der Unternehmen deutlich. Auch modulare Produktionskonzepte, die 

Technologie-Upgrades erlauben, ohne die komplette Anlageninvestition zu 

ersetzen, können einen Beitrag leisten. 

Für den deutschen Maschinenbau ist es ebenfalls wichtig, dass in Deutschland 

"Ankerinvestitionen" in die Batteriezellen-Fertigung getätigt werden. 

Selbst wenn die Investitionsvolumen kurzfristig relativ begrenzt sein sollten, 

würde durch den längerfristig zu erwartenden Ausbau der Kapazitäten, die 

kontinuierliche Erneuerung der Anlagen über die Zeit erhebliche Marktpotenziale 

im Heimatmarkt geschaffen. Gleichzeitig ermöglicht die Fertigung 

in Deutschland die Weiterentwicklung der Kernkompetenzen durch kurze 

Wege und enge Zusammenarbeit mit lokalen Batterieproduzenten und bildet 

damit die Keimzelle auch für weiteres globales Geschäft. 

3.3. Case Study Elektromotorenproduktion 

Elektromotoren sind schon heute vielfach in Fahrzeugen zu finden, z.B. als 

Teil der elektrischen Sitzverstellung. Allerdings wurden sie bisher als Nebenaggregate 

eingesetzt und wurden vom Kunden nicht als "charakterbildende" 

Komponente des Fahrzeugs wahrgenommen. Mit der Einführung des elektrischen 

Antriebsstrangs ändert sich das grundlegend. In den letzten Jahren 

hat sich die Automobilindustrie stark auf den Elektromotor als Antriebskomponente 

fokussiert, um ihn hinsichtlich Leistung, Kosten, Qualität und Einsatzbedingungen 

für die automobile Anwendung zu optimieren. Angesichts 

eines zu erwartenden Produktionsvolumens von Elektromotoren mit ca. 

990 Mio. kW kombinierter Leistung in 2020 (für Voll-Hybrids, PHEVs und 

EVs) gibt es erhebliches Marktpotenzial für Maschinen- und Anlagenbauer, 

die mit innovativer Produktionstechnik diese Optimierungsbemühungen 

unterstützen können (siehe Abbildung 16).


3.3.1. Elektromotoren für E-Mobility – Struktur und Hauptbestandteile 

Im Gegensatz zur Lithium-Ionen-Batterie ist der Elektromotor ein vergleichsweise 

reifes Produkt. Elektromotoren werden heute in einer Vielzahl von 

Industrien und Anwendungen einsetzt, in den unterschiedlichsten Leistungsklassen. 

Die Hauptkomponenten des Elektromotors sind Rotor und 

Stator, ergänzt durch weitere Bauteile wie das Gehäuse und die Motorsteuerung 

(siehe Abbildung 17). Es existieren je nach Anwendung und benötigter 

Leistungsklasse unterschiedliche Elektromotor-Konzepte, mit oder ohne 

Permanentmagnete. Aufgrund der in den letzten Jahren stark gestiegenen 

Kosten für Permanentmagnete und der Lieferproblematik in China (in 2010 

gab es zeitweise Exportbeschränkungen für die für Magnete benötigten seltenen 

Erden), werden sich zumindest für größere Elektromotoren (für EVs/ 

PHEVs) möglicherweise E-Motoren ohne Permanentmagnete durchsetzen. 

Neben beträchtlichen Kosteneinsparungen auf der Materialseite bedeutet 

diese Entwicklung gewisse Vereinfachungen, da sich die Handhabung größerer 

Permanentmagnete im Produktionsprozess relativ komplex gestaltet.

28 | Studie 

Trotz der langjährigen Erfahrung mit Elektromotoren und ihrer vielfältigen 

Anwendung in diversen Industrien und Produkten besteht für den Einsatz 

im automobilen Antriebsstrang noch erheblicher Optimierungsbedarf. Im 

Vergleich zur Industrieanwendung besteht bei E-Motoren für automobile 

Anwendungen insbesondere hinsichtlich Leistungsdichte, Leistungsgewicht 

und Komponentenkosten Verbesserungspotenzial. Die erhöhten automobilen 

Anforderungen sind nur zu erfüllen, wenn auch die Produktionstechnik 

weiterentwickelt wird. Die Fertigung hat bei E-Motoren insbesondere einen 

großen Einfluss darauf, ob die gesetzten Ziele bei Qualität und Lebensdauer 

erreicht werden. 

Die Kosten des Elektromotors entstehen vor allem durch den Einsatz 

großer Mengen an hochwertigen Metallen (z.B. Kupfer, seltene Erden). 

Der Fertigungsprozess selbst (Maschinenstunden und Lohnkosten) spielt 

bei den Herstellkosten zwar derzeit noch eine relativ geringe Rolle, hat 

aber großen Einfluss auf die Materialeffizenz (Füllgrad) und damit auch 

die Gesamtkosten. Die Weiterentwicklung der Produktionstechnologien 

ist dementsprechend auch für die geforderte Kostensenkung wichtig. 

So könnte z.B. durch verbesserte Wickeltechnologie der Materialeinsatz 

verringert werden, bei gleichzeitiger Erhöhung der Leistung. Zusätzlich 

ermöglicht die Vollautomatisierung der Produktion (bisher wird für größere 

Leistungsklassen teilweise noch halbautomatisiert gefertigt) erhebliche 

Produktivitätssteigerungen. Zudem bieten hohe Materialkosten und knappe 

Rohstoffe hohes Potenzial für Recycling der E-Motoren, was ein weiteres 

Einsatzfeld für die Produkte des Maschinenbaus erzeugen wird.


Die größte Umwälzung entsteht durch veränderte Anforderungsprofile in 

der Automobilindustrie: Qualitätsanforderungen an die Antriebstechnik und 

damit auch an E-Motoren sind grundsätzliche andere als die Anforderungen 

aus Industrieanwendungen. In der Industrie werden E-Motoren zu großen 

Teilen stationär angewendet (z.B. in Werkzeugmaschinen), unterliegen so 

gut wie keinen Umwelteinflüssen (z.B. sind die Temperaturen in Werkshallen 

fast konstant) und werden regelmäßig gewartet. Ein Auto weist grundsätzlich 

andere Einsatzbedingungen auf: Durch den mobilen Einsatz unter 

sehr unterschiedlichen Klima- bzw. Wetterbedingungen (z.B. Temperaturschwankungen 

Sommer-Winter, Salzstreuung im Winter) und unregelmäßige 

Wartungsabstände und -möglichkeiten. Um die hohen Qualitätsanforderungen 

der Automobilindustrie zu erfüllen, müssen auch die Fertigungsprozesse 

anders ausgelegt werden. So kann z.B. durch den Schritt zur Vollautomatisierung 

auch für Motoren höherer Leistungsklassen die Reproduzierbarkeit 

hoher Produktqualität deutlich erhöht werden. 

Von der Optimierung und Kostenreduktion des Elektromotors wird im 

Übrigen auch der Maschinenbau selbst profitieren. Alle stationären Maschinen 

nutzen elektrische Antriebe und damit auch Elektromotoren. Wenn der 

Fokus der Automobilindustrie auf E-Motoren zu signifikanten Kostensenkungen 

führt, werden auch die Maschinenbauer die Wettbewerbsfähigkeit 

ihrer Maschinen weiter verbessern können. 

3.3.2. Produktionstechnologien für Elektromotoren 

Die Produktionstechnologien für Elektromotoren sind seit langem bekannt. 

Auch für die Produktion von Elektromotoren für die Anwendung im 

automobilen Antriebsstrang werden sich die einzelnen Produktionsschritte 

höchstwahrscheinlich nicht fundamental verändern. Es wird aber Änderungen 

und Weiterentwicklungen der verwendeten Produktionstechnologien 

innerhalb der einzelnen Produktionsschritte geben müssen, um die geforderten 

Kostensenkungen zu erreichen. 

Der wichtigste Kernprozess der Elektromotoren-Produktion ist das Wickeln 

der Drahtspulen. Dieser Prozessschritt ist technologisch höchst anspruchsvoll 

und für die optimierte Herstellung des Elektromotors von entscheidender 

Bedeutung. Durch effizientere Wicklung könnten zukünftig die 

Materialkosten des Motors signifikant gesenkt werden, da für die gleiche 

Leistungsfähigkeit weniger Draht benötigt wird. Gleichzeitig muss die 

Wickeltechnologie weiterentwickelt werden, um die Anforderungen der 

Automobilindustrie hinsichtlich Qualität und Reproduzierbarkeit von 

identischen Komponenten zu erfüllen.

30 | Studie 

Ein weiterer relevanter Produktionsschritt ist das Stanzen der Blechpakete. 

Hier können sich interessante Perspektiven für Firmen aus der Laser- 

Branche ergeben. Im Zuge der Bemühungen der E-Motoren-Hersteller zur 

Effizienzsteigerung wird daran gearbeitet, die Dicke der Bleche und Blechpakete 

zu reduzieren. Falls die Dicke unter einen bestimmten Schwellenwert 

sinkt, können eventuell statt Stanzmaschinen Laserschneide-Maschinen 

zum Einsatz kommen. Bei den weiteren Kern-Prozessschritten wie 

dem Laminieren der Drahtspulen und der Endmontage ist insbesondere die 

Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit von Bedeutung. Bei der Endmontage 

ist dazu die weitgehende Automatisierung der Prozesse erforderlich. 

Grundsätzlich ist die Voll-Automatisierung der E-Motoren-Fertigung eine 

der größten Herausforderungen. Bisher werden Motoren größerer Leistungsklassen 

überwiegend teilautomatisiert hergestellt, da für die relativ kleinen 

Los-Größen der Aufbau einer automatisierten Fertigung nicht rentabel war. 

Durch die zu erwartenden höheren Stückzahlen in der Automobilindustrie 

hat die Voll-Automatisierung der Fertigung an Relevanz gewonnen. Aus 

Sicht der beteiligten Unternehmen bedeutet diese Entwicklung auch, dass 

Anbieter von integrierten, automatisierten Produktionsanlagen gegenüber 

Anbietern von "Insellösungen" zur teilautomatisierten Fertigung Wettbewerbsvorteile 

erzielen werden.


3.3.3. Marktübersicht je Maschine/Technologie, Hauptwettbewerber 

Deutsche Maschinen- und Anlagenbauer sind im Markt für Fertigungsanlagen 

zur Elektromotoren-Produktion sehr gut aufgestellt. Sie decken sowohl 

die "traditionellen", metallbearbeitenden Prozesstechnologien ab, als auch 

zukünftig mögliche relevante Technologien (z.B. Laserschneiden). Die 

Elektromotoren-Produktion wird schon seit langem mit Maschinen deutscher 

Hersteller beliefert. Der deutsche Maschinenbau kann hier insbesondere 

seine Stärken bei Prozessverkettung und Automatisierung einbringen 

und besitzt damit auch wettbewerbsdifferenzierende Kompetenzen. 

Anders als bei der Batterieproduktion kommen die wichtigsten Wettbewerber 

nicht aus Asien, sondern z.B. aus Italien und der Schweiz. Da Elektromotoren-Fertigung 

auch in Deutschland und Europa stattfindet und nicht 

wie im Falle der Batterien heute in Asien konzentriert ist, konnten die 

deutschen Anbieter auch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Produktionstechnik 

mitgestalten. Ein Erfahrungsvorsprung von Wettbewerbern wie 

bei der Batterieproduktion beschrieben existiert bei Produktionstechnik für 

Elektromotoren also nicht. 

3.3.4. Einschätzung Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller und 

Diskussion der wesentlichen Wettbewerbsvor- und -nachteile 

Deutsche Anbieter profitieren von ihrer langjährigen Erfahrung in den 

verschiedenen Produktionstechnologien. Produktionstechnik für Elektromotoren 

ist im Unterschied zu den Batterien kein technologisches Neuland 

und gehört seit langem zum Kerngeschäft vieler Maschinenbauer. Deutsche 

Unternehmen sind zwar in Kernprozessen (z.B. Wickeln) nicht in großer 

Zahl vertreten, bringen aber zumindest ihre Kompetenzen in den Produktionsprozess 

ein. Dazu gehört insbesondere die Automatisierungskompetenz. 

Ein weiterer Pluspunkt für deutsche Hersteller ist die Präsenz von 

Elektromotoren-Fertigung quasi "vor der Haustür". Große deutsche Zulieferer 

wie Bosch, Continental, Brose (im JV mit SEW Eurodrive) oder Siemens 

sind in diesem Geschäftsfeld aktiv und der Maschinenbau profitiert von der 

Zusammenarbeit mit diesen Unternehmen. Gleichzeitig haben diese Zulieferer 

die Produktion von Elektromotoren für die Anwendung im automobilen 

Antriebsstrang für sich als Geschäftsfeld entdeckt und sind interessiert an 

technologischen Neuerungen der etablierten, deutschen Maschinenbauer. 

Von Forschungsanstrengungen in diesem Gebiet profitieren beide Seiten 

gleichermaßen.

32 | Studie 

Nachteilig wirkt sich für die deutschen Maschinenbauer zum Teil ihre geringe 

Größe aus. Die meisten der Firmen, die sich mit spezieller Produktionstechnik 

zur Elektromotoren-Fertigung beschäftigen, gehören zum deutschen 

Mittelstand, mit einem Jahresumsatz deutlich


Unternehmen wie zum Beispiel General Motors investieren aber bis zu 

160 Mio. EUR in Fertigungskapazitäten für E-Motoren. Abhängig von der 

langfristigen Entwicklung des Marktes für PHEVs und EVS könnte sich hier 

ein – auch vom Umsatzvolumen – sehr interessantes Segment entwickeln. 

In den nächsten Jahren wird sich dieser Trend im gleichen Maße fortschreiben, 

wie sich elektrische Antriebe in der Automobilbranche durchsetzen. 

Aktuell sind bereits vielfältige Beispiele zu beobachten, in denen Automobilhersteller 

und -zulieferer signifikante Investitionen in E-Motoren-Produktion 

tätigen (GM, VW, Daimler, Bosch, Continental, etc.). Für die Maschinen- 

und Anlagenbauer ergeben sich auch hier kurzfristig interessante Wachstumschancen. 

Die Bedeutung der Produktionstechnik zur Elektromotoren-Produktion 

wird zunehmen. Durch die Einführung elektrischer Antriebe hat auch die 

Entwicklung der Elektromotoren im Bereich höherer Leistungsklassen eine 

neue Dynamik bekommen und dies wird signifikantes Geschäftspotenzial 

für den Maschinenbau haben. Durch die zukünftig große Bedeutung der 

Elektromotoren für den Automobilbau ist das Interesse an innovativer 

Produktionstechnik deutlich gestiegen. Für den deutschen Maschinenbau 

ergeben sich dadurch langfristig sehr gute Marktchancen. Zum einen können 

bestehende Stärken, z.B. in der Automatisierung, eingebracht werden, 

zum anderen kann die traditionelle Stärke bei Innovation und Forschung 

langfristig einen Spitzenplatz im Wettbewerb bedeuten. Einige Unternehmen 

haben diesen Trend bereits erkannt und gründen erste Joint Ventures, 

zum Beispiel SEW Eurodrive und Brose. 

3.4. Zusammenfassung 

Die Analyse der Produktionstechnik für die Batteriezellen- und Elektromotoren-Fertigung 

zeigt, dass die Ausgangslage für den deutschen Maschinenbau 

nicht umfassend ideal ist. Während die technologischen Kompetenzen 

von deutschen Herstellern abgedeckt werden können, fehlt es teilweise an 

den Möglichkeiten zur Kommerzialisierung durch begrenzte Ressourcen. 

Gleichzeitig gibt es in allen Technologiebereichen etablierte Konkurrenz, die 

im Fall der Batterietechnik auch den Vorteil der lokalen Fertigung in Asien 

genießt. Allerdings hat der deutsche Maschinenbau alle Chancen, sich die 

beschriebenen Geschäftsfelder zu erschließen. In den nächsten Jahren 

werden sich die Rahmenbedingungen für neue Geschäftsfelder für den 

Maschinenbau sehr positiv entwickeln.

34 | Studie 

Der Markt für Batterien und Elektromotoren für den elektrischen Antriebsstrang 

ist noch weit von etablierten Strukturen entfernt (siehe Abbildung 

20). Es ist noch nicht klar, welche technologischen Konzepte langfristig in 

den Produkten dominieren werden. Ebenso ist noch offen, welche Zulieferer 

oder Automobilhersteller in Zukunft die Produktion von Batterien und 

Elektromotoren dominieren werden. Derzeit bilden sich eine große Anzahl 

an Unternehmen und Joint Ventures, die mit innovativen Produkten, unter 

dem Einsatz unterschiedlichster technischer Lösungen den Markt sichern 

wollen. Das eröffnet dem Maschinen- und Anlagenbau mittelfristig hervorragende 

Perspektiven. Angesichts der großen Anzahl technischer Kon zepte 

und der bisher fehlenden Standardisierung benötigen die Batterie- und 

Elektromotor-Produzenten in der Regel Speziallösungen, also Maschinen- 

und Anlagenkonzepte, die auf ihr spezifisches Produkt und die zugrundeliegende 

Technologie angepasst sind. Dadurch entstehen Potenziale im Markt, 

die innovative Maschinenbauer für sich nutzen können. Gepaart mit dem zu 

erwartenden starken Marktwachstum in den nächsten Jahren ergeben sich 

also attraktive Marktchancen für deutsche Unternehmen.


Langfristig folgt in etablierten Industrien i.d.R. eine Konsolidierungs-Phase. 

Das wird auch bei der Elektromobilität eintreten. Mit dem Marktwachstum 

für elektrischen Antriebe werden sich zunehmend konstante Strukturen 

herausbilden, sowohl was die Anzahl der Produzenten angeht als auch in 

Bezug auf die genutzten Produkttechnologien (so werden sich z.B. langfristig 

nur wenige der heutigen E-Motor-Konzepte durchsetzen). Dadurch wird 

auch die Variantenvielfalt bei den benötigten Produktionsanlagen reduziert, 

die attraktiven Nischen im Markt verschwinden. Durch zunehmende Standardisierung 

und Kostendruck sollte sich auch die Attraktivität des Marktes 

verringern. 

Allerdings ist nicht klar, wann diese Konsolidierung eintreten wird. Im 

Markt für Produktionsanlagen für Photovoltaik wird sie bereits seit einigen 

Jahren erwartet, sie ist bisher aber trotz der zunehmenden Marktreife insgesamt 

nicht eingetreten. Die deutschen Maschinenbauer sollten sich also 

vom langfristigen Konsolidierungs-Szenario nicht davon abhalten lassen, 

den mittelfristig hochdynamischen Markt für Produktionslagen für Batterien 

und Elektromotoren in den nächsten Jahren verstärkt zu adressieren. 

Welche Erfolgsfaktoren müssen erfüllt sein, um in diesen Markt zu erschließen? 

Auf Basis der Gespräche, die im Rahmen der Studie geführt 

wurden, konnten mehrere zentrale Faktoren identifiziert werden. Nicht 

alle erfüllen die betroffenen Maschinenbauer schon heute. 

Grundlage der erfolgreichen Markterschließung ist erstens das Beherrschen 

der relevanten Technologien der Produktionsschritte. Wie in den Fallstudien 

beschrieben, können deutsche Anbieter alle Prozessschritte abdecken. In 

einigen Teilbereichen (z.B. der Batterieproduktion) werden die notwendigen 

Technologien bisher überwiegend in anderen Industrien eingesetzt. Das 

allerdings mit großem Erfolg: Im Bereich Photovoltaik-, Elektronik- oder 

Flachbildschirm-Fertigung ist deutsche Produktionstechnik weltweit gefragt. 

Die hier verwendeten Produktionstechnologien sind mit der Batterie- 

Fertigung verwandt. Der deutsche Maschinenbau hat in der Vergangenheit 

bewiesen, dass die Transferleistung und Weiterentwicklung bestehender 

Technologien zu seinen Stärken gehört und hat das Potenzial, auch im 

Bereich Elektro mobilität erfolgreich zu sein.

36 | Studie 

Zweitens benötigen die Maschinen- und Anlagenbauer angesichts des 

Bedarfs für ständige technologische Weiterentwicklung hohe finanzielle 

Ressourcen. Wie in der Studie eruiert, muss die Produktionstechnik einen 

erheblichen Beitrag zur Kostensenkung und Qualitätsverbesserung von 

Batterien und Elektromotoren für den elektrischen Antriebsstrang leisten. 

Um den Schritt von der Manufaktur zur Großserien-Fertigung zu schaffen, 

ist kontinuierliches Investment in Forschung und Entwicklung notwendig. 

Zwar sind viele der Firmen, die relevante Produktionstechnik entwickeln, 

finanziell gut aufgestellt und werden die erforderlichen Vorabinvestitionen 

bewältigen. Einige der kleineren mittelständischen Unternehmen werden 

allerdings – auf sich alleine gestellt – Schwierigkeiten haben, den "langen 

Atem" bis zur Etablierung einer starken Marktposition und eines ertragreichen 

Geschäftsvolumen durchzuhalten. Hier sind starke Partner gefragt. 

Der dritte Erfolgsfaktor ist Kundenverständnis, sowohl was die technologischen 

Anforderungen als auch was die Regeln der Zusammenarbeit 

betrifft. Technologisch haben die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer 

den Wettbewerbsnachteil, dass bisher kaum Batterie-Fertigung in Deutschland 

und Europa stattfindet. Das erschwert die Weiterentwicklung der 

Maschinen und damit auch das erfolgreiche Bestehen im Wettbewerb mit 

Konkurrenten aus Asien. Die Exportstärke des deutschen Maschinenbaus 

muss schnell genutzt werden, um gezielt die Märkte zu erschließen, in 

denen schon heute in größerem Umfang Batterien und Elektromotoren für 

den elektrischen Antriebsstrang produziert werden. Dadurch können sie 

sowohl die technologische Entwicklung aus „erster Hand“ betreuen als auch 

umfassend am Branchenboom weltweit teilhaben. Branchenverständnis ist 

ein weiterer wichtiger Aspekt, der vom deutschen Maschinenbau nur bedingt 

erfüllt wird. Viele Unternehmen, die Produktionstechnik für Batterien 

und Elektromotoren liefern, sind seit Jahren und Jahrzehnten etabliert und 

kennen sowohl Kunden als auch Abläufe. Einige mittelständisch geprägte 

Hersteller von Produktionstechnologien, die erst jetzt für die Automobilindustrie 

relevant werden (z.B. Mischen, Beschichten, Wickeln), haben hier 

Nachholbedarf. Sie hatten bisher kaum Kontakt mit Automobil-Herstellern 

oder den großen Automobilzulieferern und sind in der Branche auch 

nur wenig bekannt. Auch hier brauchen die Firmen Unterstützung. An 

dieser Stelle helfen die erfolgreichen Unternehmensnetzwerke, wie z.B. 

E-MOTIVE im VDMA, die den Austausch von Maschinenbauern mit der 

Automobilindustrie entlang der Wertschöpfungskette fördern.


4. Ansatzpunkte zur Adressierung der Wachstumspotenziale 

im Bereich Elektromobilität 

An der Schnittstelle zwischen technologischer Kompetenz und Kommerzialisierungspotenzial 

zeigt sich die große Herausforderung des deutschen 

Maschinen- und Anlagenbaus im Bereich Elektromobilität. Produktionstechnik 

für Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs könnte sich angesichts 

des langfristigen Marktpotenzials für den deutschen Maschinenbau 

zu einem bedeutenden Geschäftsfeld entwickeln, wenn die Umsetzung der 

vorhandenen technologischen Fähigkeiten in Großserien-fähige Konzepte für 

die Abnehmer gelingt. Viele deutsche Anbieter sind technologisch wettbewerbsfähig. 

Ihnen fehlen aber zum Teil direkte Kontakte in die Automobilindustrie 

und die notwendigen finanziellen Ressourcen, um Forschung & 

Entwicklung im notwendigen Ausmaß weiter zu verfolgen und global neue 

Kunden und Märkte zu erschließen. Im Wettbewerb mit etablierten Konkurrenten 

insb. aus Asien sind zusätzliche Herausforderungen zu bewältigen, 

um eine starke Marktposition zu erreichen. Gleichzeitig verfügen die großen 

Ausrüster, die bisher den Markt für die Automobilindustrie dominiert haben, 

über finanzielle Ressourcen und sehr gute Kontakte in die Automobilindustrie. 

Sie haben aber heute nicht alle relevanten Technologien in-house verfüg 

bar, die für die Fertigung von Batterien und Elektromotoren notwendig 

sind. Dieses Dilemma kann erfolgreich durch strategische Schritte gelöst 

werden, die im Folgenden kurz beschrieben werden. 

Angesichts der erforderlichen finanziellen Ressourcen sollten die betroffenen 

Maschinenbauer Strategien entwickeln, wie sie eine gewisse kritische Größe 

erreichen können, um die zukünftigen Investitionen in Forschung & Entwicklung, 

Vertrieb & Service, etc. zu bewältigen. Hier hilft z.B. der Blick auf 

die Entwicklung des Maschinenbaus für die Photovoltaik-Industrie. Ähnlich 

wie bei der Batterie-Fertigung waren hier vor allem in der ersten Phase des 

starken Marktwachstums von Kundenseite komplette Produktionslinien gefragt. 

Anstatt sich ausschließlich als einzelne Anbieter von Spezialmaschinen 

und Insellösungen zu profilieren, haben die deutschen Maschinenbauer die 

Chance genutzt, in Kooperationen den Bedarf nach Komplettsystemen zu 

bedienen. Das hat entscheidend zur schnellen Entwicklung des deutschen 

Maschinenbaus in diesem Bereich beigetragen. Auch für die Batterieproduktion 

wären diese Kooperationen ein sinnvoller strategischer Ansatz, 

der Wettbewerbsvorteile erschließt.

38 | Studie 

Darüberhinaus wären Forschungs-Kooperationen ein wichtiger Schritt, der 

insbesondere kleineren Firmen beim Bewältigen der hohen Entwicklungsaufwendungen 

unterstützet. Instrumente wie die Verbundforschung und 

die Industrielle Gemeinschaftsforschung bieten hierfür maßgeschneiderte 

Plattformen, die das Innovationspotenzial des Maschinenbaus voll ausschöpfen. 

Gerade die industrielle Gemeinschaftsforschung ermöglicht es den 

kleinen und mittleren Unternehmen, sich mit geringem Aufwand und Risiko 

in Forschungsprojekte mit den großen Unternehmen der Automobilindustrie 

einzuklinken und mit diesen gemeinsam zu innovieren. Eine steuerliche 

Forschungsförderung würde darüber hinaus durch einen hohen Erreichungsgrad 

bestechen. Risikoreiche Forschung wäre dann für alle Unternehmen 

preiswerter und planbarer. 

Weitergehende Allianzen des deutschen Maschinenbaus könnten sich als 

tragfähiges Konstrukt zur Markterschließung erweisen. Spezialmaschinenhersteller 

verfügen heute über die Kenntnis der wichtigsten Produktionstechnologien, 

während die etablierten Ausrüster finanzielle Stärke und 

tiefgreifendes Verständnis der Abläufe in der Automobilindustrie besitzen. 

Eine Kombination dieser Kompetenzen wird die Entwicklung des deutschen 

Maschinenbaus bei der Produktionstechnik für Elektromobilität entscheidend 

vorantreiben. Einzelne Ausrüster (z.B. Dürr) folgen bereits diesem 

Pfad und etablieren sich (im ersten Schritt) als Anbieter von Batterie- 

Montage-Anlagen, um langfristig eventuell die gesamte Batteriezellen- 

Fertigung als System anbieten zu können. 

Ein stärkeres Engagement der Automobilhersteller und -zulieferer in der 

Zusammenarbeit mit dem Maschinenbau im Bereich Elektromobilität ist 

ebenfalls geboten. Ein starker Maschinenbau auf dem Feld der Elektromobilität 

hilft auch der Automobilindustrie entscheidend, notwendige Kostenreduzierungen 

bei den Batterien zu erzielen und eine führende Position 

bei elektrischen Antrieben zu erreichen. Die erfolgreiche Zusammenarbeit 

bei "traditionellen" Fertigungsprozessen sollte auch für den Zukunftsmarkt 

E-Mobility angestrebt werden.


5. Handlungsempfehlungen 

Der sukzessive Einzug der Elektromobilität stellt für den deutschen Maschinen- 

und Anlagenbauer ein erhebliches zusätzliches Geschäftspotenzial dar. 

Dabei steigt der Druck zur technologischen Weiterentwicklung der Produktionstechnik 

und stellt viele – vor allem kleinere mittelständische – Betriebe 

vor großen Herausforderungen. Eine mittel- und langfristig starke Marktposition 

ist maßgeblich von ihrer Finanzkraft und Innovationsstärke abhängig. 

Die vorliegende Studie zeigt, dass Kooperationen unerlässlich sind, um den 

innovativen, aber oft mittelständisch geprägten Unternehmen den Weg in 

die Kommerzialisierung Ihrer Technologien im neuen Markt Elektromobilität 

zu ebnen. Strategische Allianzen sind gefragt, um gemeinsam neue 

Märkte zu erschließen und einen Wettbewerbsvorteil z.B. als Prozessketten- 

oder Systemanbieter zu erzielen. Auf Seiten der öffentlichen Hand sollte 

die Förderung von vor-wettbewerblichen Forschungskooperationen etwa 

im Zuge der Industriellen Gemeinschaftsforschung Priorität haben. 

Das Engagement von Maschinen- und Anlagenbauern aus technologisch 

verwandten Gebieten im Bereich Elektromobilität stellt eine wichtige Basis 

zur Markterschließung dar. Dies betrifft auch industriefremde Firmen z.B. 

aus dem Bereich der Produktionsanlagen für Photovoltaik, die wesentliche 

Impulse liefern können. Die technologische Nähe zur Batterieproduktion ist 

gegeben und die finanzielle Stärke der Maschinenbauer für die Photovoltaik- 

Industrie wäre ein wichtiger Hebel für mehr Stabilität und Wachstum. 

Der deutschen Maschinen- und Anlagenbau hat im globalen Wettbewerb 

eine gute Ausgangsposition, um sich mit Produktionstechnik für Komponenten 

des elektrischen Antriebsstrangs langfristig ein weiteres, attraktives weltweites 

Geschäftsfeld zu erschließen. Um darin Fuß zu fassen, ist jedoch die 

lokale Nähe der Entwicklungsabteilungen zu den Produzenten sehr wichtig. 

Deshalb sollten gerade jetzt, wenn die europäischen Fertigungsstandorte 

für die neuen Komponenten festgelegt werden, Ankerinvestitionen nach 

Deutschland gezogen werden. Die Einführung einer degressiven Abschreibung 

wäre hierfür ein wichtiger Schritt, nicht nur für die Maschinenbauer, 

sondern auch zur Sicherstellung der Innovationskraft der Automobilwirtschaft 

und der Wettbewerbsfähigkeit der Elektromobilität in Deutschland.

40 | Studie 

Autoren und Ansprechpartner 

Dr. Thomas Schlick 

Partner, Roland Berger Strategy Consultants 

Automotive Competence Center, Frankfurt 

thomas_schlick@de.rolandberger.com 

Guido Hertel 


Engineered Products and High-Tech Competence Center, 

München 

guido_hertel@de.rolandberger.com 

Bernhard Hagemann 

Leiter VDMA Forum Elektromobilität E-MOTIVE 

Stellv. GF FVA 

Forschungsvereinigung Antriebstechnik 

bernhard.hagemann@vdma.org 

Dr. Eric Maiser 

Stellv. Geschäftsführer VDMA Fachverband Productronic, 

Geschäftsführer VDMA AG Photovoltaik-Produktionsmittel 

eric.maiser@vdma.org 

Michael Kramer 

Consultant, Roland Berger Strategy Consultants 

Automotive Competence Center, München 

michael_kramer@de.rolandberger.com

Co-Autoren 

Ralf Kalmbach 


Mitglied der Geschäftsführung und Head of Global 

Automotive Competence Center, München 

ralf_kalmbach@de.rolandberger.com 

Hartmut Rauen 

Mitglied der Hauptgeschäftsführung des VDMA, 

Geschäftsführer der VDMA Fachverbände Antriebstechnik, 

Fluidtechnik sowie der FVA Forschungsvereinigung Antriebstechnik 

und des Forschungsfonds Fluidtechnik 

hartmut.rauen@vdma.org

Amsterdam 

Bahrain 

Barcelona 

Beijing 

Berlin 

Brussels 

Bucharest 

Budapest 

Casablanca 

Chicago 

Detroit 

Düsseldorf 

Frankfurt 

Gothenburg 

Hamburg 

Hong Kong 

Istanbul 

Kyiv 

Lisbon 

London 

Madrid 

Milan 

Moscow 

Munich 

New York 

Paris 

Prague 

Riga 

Rome 

São Paulo 

Shanghai 

Singapore 

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